一种激光雷达相对定位的无人机滑模编队控制系统及方法
摘要文本
本发明提出了一种激光雷达相对定位的无人机滑模编队控制系统及方法。本发明构建跟随无人机通信拓扑有向图;使用hector_mapping算法进行水平方向建图定位,得到每架跟随无人机在对应二维地图坐标系中的二维坐标,并转换为惯性坐标系中的坐标;构建内部参数不确定性和外部扰动的每架跟随无人机的运动模型;建立含扰动项的编队误差模型;结合编队误差数学模型中的不确定扰动项和编队误差的关系,设置干扰观测器更新策略;通过李雅普诺夫稳定性分析,设计分布式协同滑模编队控制器,计算每架跟随无人机在三维轴的速度以及偏航角速度的控制输入,调整跟随无人机的飞行速度,实现不确定干扰下多无人机的稳定编队。本发明具有优异的抗干扰能力和编队保持能力。
申请人信息
- 申请人:武汉大学
- 申请人地址:430072 湖北省武汉市武昌区八一路299号
- 发明人: 武汉大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种激光雷达相对定位的无人机滑模编队控制系统及方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202311307963.1 |
| 申请日 | 2023/10/10 |
| 公告号 | CN117492463A |
| 公开日 | 2024/2/2 |
| IPC主分类号 | G05D1/46 |
| 权利人 | 武汉大学 |
| 发明人 | 路晓庆; 黎乾雄; 魏跃虎 |
| 地址 | 湖北省武汉市武昌珞珈山 |
专利主权项内容
关注微信公众号马克数据网 1.一种激光雷达相对定位的无人机滑模编队控制系统,其特征在于,包括:领航无人机、多架跟随无人机;领航无人机与多架跟随无人机中一架跟随无人机进行通信;构建跟随无人机通信拓扑有向图;使用hector_mapping算法进行水平方向建图定位,得到每架跟随无人在对应二维地图坐标系中的二维坐标,并转换为每架跟随无人机在惯性坐标系中的坐标;构建内部参数不确定性和外部扰动的每架跟随无人机的运动模型;建立任意两个通信邻居跟随无人机在机体坐标系中X、Y、Z轴上的相对距离和角度的关系模型,并构造含扰动项的编队误差模型;结合编队误差数学模型中的不确定扰动项和编队误差的关系,设置含编队误差和滑模项的干扰观测器更新策略;通过李雅普诺夫稳定性分析,设计分布式协同滑模编队控制器,通过分布式协同控制器计算得到每架跟随无人机在X、Y、Z轴的速度以及偏航角速度的控制输入,调整跟随无人机的飞行速度,实现不确定干扰下多无人机的稳定编队。